Desempenho de um conjunto motogerador adaptado a biogás / Performance of a motogenerator adapted for biogas

O presente trabalho foi desenvolvido na Estação de Produção e Uso de Biogás, da Universidade Federal de Lavras. O objetivo foi desenvolver e avaliar um sistema de alimentação de um motor estacionário com biogás. Foi utilizado um motor de 4 tempos com 4077 W de potência nominal à rotação de 4200 rpm acoplado a um gerador de 2400 W com rotação operacional de 3600 rpm. O biogás utilizado foi produzido em um biodigestor modelo indiano a partir de esterco bovino, contendo, em média, 63 por cento de metano. Os experimentos foram realizados com o motor operando, inicialmente, a gasolina na sua versão original e, posteriormente, com o sistema de alimentação a biogás. Para os ensaios foram medidas as rotações e o consumo energético do motor, além da tensão e corrente gerada para alimentar três potências resistivas iguais a 1000, 1200 e 1500 W. Para o conjunto motogerador alimentado a gasolina na sua versão original, observou-se uma potência média gerada de 840,2 W com tensão de 109 volts e eficiência do conjunto de 12,14 por cento. Para o conjunto motogerador operando a biogás utilizando o sistema de alimentação desenvolvido, observou-se uma potência média de 934,59 W, tensão 100,90 volts e eficiência de 8,22 por cento. Foi possível operar estavelmente o conjunto motogerador com combustível alternativo, biogás, utilizando o sistema de alimentação desenvolvido, substituindo em 100 por cento o uso de gasolina.

The present work was conducted at the Unity of Production and Use of Biogas of Lavras Federal University. Its objective was to develop and to evaluate the biogas powering system in a stationary motor using biogas. A four-timing stationary motor with 4077 W nominal potency at a 4200 rpm rotation was used coupled to a generator of 2400 W with operational rotation of 3600 rpm. The biogas used in the experiment was produced in an Indian model biodigestor operated with bovine manure, containing an average of 63 percent methane. The experiments were accomplished with a gasoline operating motor on its original version adapted for biogas. For the experiment, the rotation and the energy consumption of the motor were measured, besides the tension and current generated to feed three resistance potencies of 1000, 1200, and, 1500 W. For the motogenerator group using the gasoline in its original version we observed an average potency of 840.2 W with an average tension of 109 volts and an average group efficiency of 12.14 percent. For the motogerador group operating with biogas using the supply system developed here, we observed an average potency of 934.59 W, an average tension of 100.90 volts and an average efficiency of 8.22 percent. It was possible to steadily operate the motogenerator with biogas as the alternative fuel, using the supply system developed substituting 100 percent of the gasoline used.

Desempenho comparativo de um motor de ciclo diesel utilizando diesel e misturas de biodiesel / Comparative performance of a cycle diesel engine using diesel and biodiesel mixtures

Os atuais elevados preços do barril de petróleo no mercado internacional, a possibilidade de geração de postos de trabalho e renda com a conseqüente fixação do homem no campo, as excelentes e variadas condições climáticas e os tipos de relevo fazem com que o Brasil, com suas extensas áreas agricultáveis, destaque-se no cenário mundial em relação à sua grande potencialidade de geração de combustíveis alternativos. A situação ambiental faz com que o ser humano trabalhe no desenvolvimento de alternativas energéticas, destacando-se aquelas oriundas de fontes renováveis e biodegradáveis de caráter eminentemente sustentável. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar o desempenho de um motor ciclo diesel, funcionando em momentos distintos com diesel mineral e misturas deste com biodiesel nas proporções equivalentes a B2 (98 por cento de diesel mineral e 2 por cento de biodiesel), B5 (95 por cento de diesel mineral e 5 por cento de biodiesel), B20 (80 por cento de diesel mineral e 20 por cento de biodiesel) e B100 (100 por cento de biodiesel). Para a realização dos ensaios, foi utilizado um motor ciclo diesel de um trator VALMET 85 id, de 58,2kW (78 cv), de acordo com metodologia estabelecida pela norma NBR 5484 da ABNT (1985) que se refere ao ensaio dinamométrico de motores de ciclo Otto e Diesel. Concluiu-se que a potência do motor ao se utilizar biodiesel foi inferior àquela quando se utilizou diesel mineral. Observou-se que, em algumas rotações, as misturas B5 e B20 apresentaram potência igual ou até superior, em algumas situações, àquela quando se utilizou diesel mineral. A melhor eficiência térmica do motor foi verificada na rotação de 540 rpm da TDP equivalente a 1720 rpm do motor.

It is considered that, in a close future, the petroleum reservations economically viable will tend to the shortage. Besides it, the exacerbated current price levels of the petroleum barrel in the international market, the possibility of employment generation and income with the consequent fixation of man country life, the excellent and varied climatic conditions and several types of terrain become the country, with extensive workable areas, stand out in the world scenery if considering its great potentiality on generation of alternative fuels. The environmental preservation, important subject nowadays, makes that the human being work in searches for the development of alternative energies, mainly those originating from renewable and biodegradable sources of sustantable character. Taking in consideration those searches, the purpose of this work was to evaluate the performance of a diesel engine working in different moments with mineral diesel and mixtures of mineral diesel and biodiesel in the equivalent proportions B2 (98 percent mineral diesel and 2 percentbiodiesel), B5 (95 percent mineral diesel and 5 percentbiodiesel), B20 (80 percent mineral diesel and 20 percentbiodiesel), and, finally, B100 (100 percent biodiesel). The rehearsal was accomplished in the dependences of the Engineering Department at UFLA - Federal University of Lavras, in Lavras, Minas Gerais, in July, 2005. For the accomplishment of the rehearsals it, was used an engine cycle diesel of a tractor VALMET 85 id, of 58,2kW (78 cv), following it methodology established by the norm NBR 5484 of ABNT (1985), that refers to the rehearsal dynamometric of engines cycle Otto and Diesel being proceeded. One noticed ended that the potency of the motor when using biodiesel was lower than one when using mineral diesel. One observed that, in some rotations, the mixtures B5 and B20 presented the same potency or even higher, in some situations, than the one when if using mineral diesel...